Pesado! O projeto liderado por Li Jinmin do Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências ganhou o primeiro prêmio do Prêmio Nacional de Progresso em Ciência e Tecnologia

Na manhã de 10 de janeiro, o Comitê Central do PCC e o Conselho de Estado realizaram a Conferência Nacional de Premiação de Ciência e Tecnologia 2019 no Grande Salão do Povo. Líderes partidários e líderes estaduais como Xi Jinping, Li Keqiang, Wang Huning e Han Zheng participaram da conferência e entregaram prêmios aos vencedores. Xi Jinping entregou o prêmio ao vencedor do prêmio principal.

Um total de 296 projetos e 12 especialistas em ciência e tecnologia foram selecionados nos Prémios Nacionais de Ciência e Tecnologia de 2019, e o número total de prémios aumentou em 23 em comparação com 2018. Entre eles, há 46 Prêmios Nacionais de Ciências Naturais, 65 Prêmios Nacionais de Invenção Tecnológica, 185 Prêmios Nacionais de Progresso em Ciência e Tecnologia e 10 Prêmios de Cooperação Internacional em Ciência e Tecnologia da República Popular da China. O Prêmio Nacional de Ciência e Tecnologia de 2019 foi concedido ao Acadêmico Zeng Qingcun e ao Acadêmico Huang Xuhua.

 O pesquisador Li Jinmin, do Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências, participou da Conferência Nacional de Prêmios de Ciência e Tecnologia como líder do projeto e recebeu o prêmio do Líder Nacional (foto tirada do lado de fora do Grande Salão do Povo)

Na conferência, o "Tecnologia chave e industrialização de iluminação semicondutora de alta eficiência luminosa e longa vida útil" projeto liderado pelo pesquisador Li Jinmin liderado pelo Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências ganhou o primeiro prêmio do Prêmio Nacional de Progresso em Ciência e Tecnologia e tornou-se a indústria de iluminação de semicondutores. Uma grande honra, com um significado histórico.

  Entende-se que os principais finalistas deste projeto são Li Jinmin, Lin Kechuang, Wang Junxi, Yi Xiaoyan, Liu Zhiqiang, Fan Yubo, Lin Yifeng, Zhu Xiaodong, Li Guoping, Yuan Yikai, Ruan Jun, Liang Yi, Wu Ximin, Cai Wenbi, Liu Naixin. Concluído por: Instituto de Semicondutores, Academia Chinesa de Ciências, Sanan Optoelectronics Co., Ltd., Xiamen Hualian Electronics Co., Ltd., Shenzhen Zhouming Technology Co., Ltd., Hebei Lide Electronics Co., Ltd., Beijing Liangye Environmental Technology Co., Ltd., Hongli Zhihui Group Co., Ltd., Foshan Guoxing Optoelectronics Co., Ltd., Centro de Promoção de Tecnologia de Iluminação de Semicondutores de Pequim (Nacional Engenharia de Iluminação de Semicondutores R & D e Aliança da Indústria), Xiamen Optoelectronics Co., Ltd.

O principal finalista do projeto participou da Conferência Nacional de Prêmios de Ciência e Tecnologia (uma foto de grupo tirada do lado de fora do Grande Salão do Povo)

A nova geração de fonte de luz de iluminação semicondutora com LED como dispositivo central tem características notáveis ​​de alta eficiência, economia de energia e proteção ambiental, que é uma área chave da competição global de alta tecnologia. O desenvolvimento independente da tecnologia-chave de iluminação semicondutora de alta eficiência e longa vida é a chave para que produtos de iluminação semicondutores entrem em milhões de residências e é de grande importância promover o desenvolvimento da indústria de iluminação semicondutora da China. .

  Qual é o projeto que ganhou o primeiro prêmio do Prêmio Nacional de Progresso em Ciência e Tecnologia? Segundo os participantes do projeto, o "Projeto-chave de tecnologia e industrialização para iluminação de semicondutores de alta eficiência e longa vida útil" é um problema técnico central para produtos de iluminação semicondutores, como eficiência de conversão fotoelétrica e confiabilidade operacional de longo prazo. De materiais de iluminação semicondutores, chips, embalagens, módulos e A aplicação de toda a cadeia para realizar pesquisa e desenvolvimento tecnológico conjunto para formar um conjunto completo de iluminação semicondutora de alta eficiência e longa vida com direitos de propriedade intelectual independentes alcançou o mundo 'a maior industrialização da tecnologia de chip LED e a localização de dispositivos principais, e foi realizada no Grande Salão do Povo e nas reuniões da APEC. Ele assumiu a liderança na realização de popularização e aplicação em grande escala em muitos cenários importantes, incluindo escritórios nacionais, renovação com economia de energia das “Dez Cidades e Dez Mil Cidades”, Jogos Olímpicos de Pequim, Harbin Ice e Snow World.

丨 Enfrente o desafio e enfrente os problemas técnicos de toda a cadeia Lidere o progresso e a transformação da tecnologia industrial

A fonte de iluminação semicondutora de próxima geração com diodos emissores de luz (LEDs) baseados em nitreto como dispositivo principal tem as características de alta eficiência, economia de energia e proteção ambiental. É uma das indústrias de alta tecnologia mais promissoras do mundo. Com a implementação adicional do plano de restrição de lâmpadas economizadoras de energia contendo mercúrio da Convenção de Minamata, a iluminação semicondutora apresentará um crescimento explosivo devido à sua insubstituibilidade. Nas fases iniciais do desenvolvimento industrial, as tecnologias essenciais foram monopolizadas por empresas europeias, americanas e japonesas, e os produtos de chips eram fortemente dependentes das importações.

Entende-se que o projeto enfrenta problemas internacionais, como baixa eficiência de conversão eletro-óptica de produtos de iluminação semicondutores, baixa confiabilidade a longo prazo e falta de padrões. Com o apoio contínuo dos planos nacionais de ciência e tecnologia, como o Programa Nacional 863, 973 e o Programa de Cooperação Internacional, o projeto durou mais de dez anos. Pesquisa fundamental em materiais semicondutores, pesquisa sobre a tecnologia de cadeia completa de materiais de iluminação semicondutores, chips, embalagens, módulos e fontes de luz, formou direitos de propriedade intelectual independentes completos, desenvolveu os principais dispositivos de iluminação semicondutores do mundo e fontes de luz e percebeu a promoção da indústria de tecnologia de cadeia completa e formou muitas conquistas inovadoras.

Entre eles, a fim de resolver o problema da baixa eficiência de conversão eletro-óptica dos chips LED, revelar o mecanismo físico do efeito Droop do chip LED sob diferentes densidades de corrente e propor soluções; propor um método de dopagem tipo p para estados de ressonância de defeitos e resistores de nitreto de gálio (GaN) tipo p. A taxa é de 0,136Ω • ㎝, estabelecendo uma base teórica para o desenvolvimento tecnológico de chips LED de alta potência. A tecnologia epitaxial industrial da camada tampão PVD AlN foi proposta, e a tecnologia de extração de luz de chip foi inventada para realizar a produção em massa de chips LED com a eficiência luminosa de 252lm / W e o maior chip epitaxial do mundo.

Visando o problema da baixa confiabilidade a longo prazo dos LEDs, a invenção da tecnologia de controle de injeção elétrica de filme condutor transparente ITO dopado e camada de bloqueio de corrente incorporada foi inventada para resolver os problemas de envelhecimento, aumento de pressão e falha do eletrodo do chip LED; e um pacote de resistência térmica ultrabaixa que simplificou a estrutura da interface de condução térmica e a tecnologia de gerenciamento de canal térmico, reduzindo a resistência térmica do dispositivo para 1,89K/W. O dispositivo passou na confiabilidade y teste a 85 ° C por 6.000 horas e a atenuação da luz é inferior a 2%. A tecnologia de acoplamento óptico direto baseada em lentes de silicone é usada para atingir uma vida útil de 60.000 horas. Módulo de fonte de luz LED.

Visando o problema da falta de padrões de fontes de luz LED, rompemos as principais tecnologias de padronização de produtos, formulamos especificações de produtos de iluminação de semicondutores e padrões de grupos de interface, recomendamos-os como padrões internacionais e adotados pela indústria, e promovemos a padronização e aplicação de produtos de iluminação semicondutores na China. Forme uma série de padrões para avaliação rápida da vida útil de produtos de iluminação semicondutores, aplicações de iluminação ambiental extrema e iluminação inteligente geral, lidere o desenvolvimento de padrões internacionais e aumente a influência internacional da indústria.

Comparação de indicadores técnicos com congêneres nacionais e estrangeiros

Ao mesmo tempo, como o projeto alcançou uma série de inovações em propriedade intelectual e padrões de produtos, e alcançou industrialização, promoção e aplicação em grande escala, promoveu o processo de localização independente e controlável de toda a cadeia tecnológica da China< 000000> #39;indústria emergente estratégica de iluminação de semicondutores, o progresso tecnológico da China e a transformação da iluminação tradicional para a indústria de iluminação de semicondutores, formando o maior base de produção mundial de produtos de iluminação LED.

A tecnologia de iluminação semicondutora independente e controlável é um apoio importante para aumentar a competitividade internacional dos produtos semicondutores da China. O projeto promove a implementação tranquila de produtos de iluminação semicondutores em grandes projetos no país e no exterior e aumenta a participação e a influência dos produtos semicondutores chineses no mercado internacional de produtos de alta qualidade. No contexto da actual guerra comercial sino-americana, as exportações de produtos LED da China continuaram a aumentar sem cair, aumentando contra a tendência e atingindo níveis recordes. A iluminação de semicondutores tornou-se um dos poucos campos de alta tecnologia com competitividade internacional na China, o que é de grande importância para a prática da estratégia de desenvolvimento orientada para a inovação e para a promoção da transformação e modernização industrial.

丨 Conquistas significativas na promoção e aplicação da industrialização de tecnologia de cadeia completa

"Esta tecnologia de projeto realizou a promoção da industrialização e aplicação da tecnologia de cadeia completa de materiais, chips, embalagens, módulos e fontes de luz LED de alto desempenho"

Entende-se que o projeto desenvolveu dopagem com nitreto tipo p, regulação de banda, substratos e nucleação com padrão micro-nano, nova epitaxia de camada tampão, extração de luz de interface e outras tecnologias de chip epitaxial, que foram promovidas pela primeira vez na Sanan Optoelectronics E aplicação, obteve o chip LED de alta eficiência líder mundial, com uma produção anual de 10 milhões de chips epitaxiais de quatro polegadas, ocupando o primeiro lugar no mercado global de chips LED, apoiando o desenvolvimento tecnológico da maior fábrica de chips epitaxiais do mundo e promovendo o desenvolvimento de chips de iluminação semicondutores na China. Confie totalmente nas importações para desenvolver uma localização controlada de forma independente. Embalagem de resistência térmica ultrabaixa e tecnologia de gerenciamento de canal térmico foram promovidas e aplicadas por empresas líderes na área de embalagens, como Hongli Zhihui, Guoxing Optoelectronics, Xiamen Hualian, etc., e alcançou uma produção anual de 120 bilhões de LED de alta confiabilidade dispositivos de embalagem. Apoiar dispositivos principais de LED de alta eficiência e alta confiabilidade para apoiar avanços comuns nas áreas de módulos de fonte de luz de longa vida e produtos de iluminação semicondutores de alta qualidade por empresas downstream, como Shenzhen Zhouming, Hebei Lide, Beijing Liangye e Xiamen Optoelectronics. Mais de 40 milhões de conjuntos de fontes de luz, mais de 10 milhões de conjuntos de fontes de luz LED para exteriores.

Os dados mostram que os produtos de fonte de luz LED de alta eficiência luminosa e longa vida útil alcançaram grandes demonstrações de projetos e popularização e aplicação em larga escala nas áreas de iluminação interna, iluminação funcional externa e iluminação paisagística por meio de empresas como Hebei Lide, Pequim Liangye, ShenzhenZhouming. Por exemplo, no domínio da iluminação interior, a reconstrução da iluminação do Grande Salão do Povo, do Salão de Baile do Grande Salão do Povo, da Sala de Palestras da Escola do Partido do Comité Central do Partido Comunista da China, etc. . No projeto de renovação da iluminação do Grande Salão do Povo no Grande Salão do Povo, os LEDs substituíram as fontes de luz tradicionais para atingir uma taxa de economia de energia de 84%, a iluminância média geral dobrou e está operando com segurança há 6 anos sem falhas desde 2012, que se tornou um modelo para projetos de renovação com poupança de energia na China.

Os participantes do projeto afirmaram que em termos de iluminação funcional exterior, a tecnologia deste projeto resolveu os problemas de grande consumo de energia e curta vida útil das lâmpadas de rua tradicionais, e foi aplicada a grandes projetos como “dez cidades e dez mil luzes”, e Guangzhou -Reconstrução da via expressa de Shenzhen. A primeira rodovia, toda reformada com LEDs, renovou as cinco principais do setor, com uma taxa de economia de energia de 70%. Dispositivos LED de alta confiabilidade são aplicados de forma inovadora ao projeto de iluminação Harbin Ice and Snow World, resolvendo completamente o problema da poluição por mercúrio de fontes de luz tradicionais, ganhando o primeiro prêmio do primeiro projeto de iluminação paisagística de neve e gelo e sendo pioneiro na aplicação de LEDs em ambientes extremos de baixa temperatura, liderando a formulação Padrões internacionais para produtos de iluminação LED que atendem aos requisitos de desempenho de regiões frias fornecem suporte para a aplicação de produtos de iluminação semicondutores da China em regiões ambientais extremas globais.  

Em termos de iluminação paisagística, o projeto de iluminação de cena noturna do Estádio Nacional (Ninho de Pássaro), o projeto de iluminação de cena noturna da China APEC Summit 2014, a iluminação de cena noturna da Torre dos Cinco Anéis Olímpicos, os Jogos Olímpicos de Inverno de Sochi e outros Os projetos de iluminação noturna abriram um novo capítulo nas aplicações de iluminação de semicondutores e melhoraram nosso país. A exposição de produtos de alta tecnologia em grandes eventos internacionais.

Sob a orientação das principais aplicações de demonstração de engenharia, as tecnologias e produtos de iluminação de semicondutores alcançaram promoção e aplicação em larga escala. Em 2018, a taxa de substituição do mercado de LED da China atingiu 49%, impulsionando a transformação e atualização da China' 000000>#39;indústria de iluminação e aproveitando o rápido desenvolvimento das empresas de iluminação de semicondutores da China. O mercado de aplicativos desempenhou um papel impulsionador vital.

丨  Os benefícios económicos e sociais andam de mãos dadas

Os benefícios económicos e sociais são aspectos importantes da tecnologia de medição. O projeto rompe a tecnologia-chave de iluminação autônoma e controlável de alta eficiência luminosa e semicondutores de longa vida em toda a cadeia, apoiando a melhoria contínua do desempenho dos produtos LED por meio da inovação tecnológica e realizando o maior do mundo' industrialização e expansão de chips LED. O campo de aplicação da fonte de luz LED e realiza a exportação em larga escala de produtos de alta qualidade, melhora a competitividade internacional da indústria.

Os dados mostram que nos últimos três anos, a unidade concluída pelo projeto adicionou 45,11 bilhões de yuans em vendas e 8,46 bilhões de yuans em novos lucros. A inovação tecnológica promoveu o projeto para realizar a maior industrialização de chips do mundo: a unidade de conclusão do projeto responde por 32% do mercado interno e 22% da participação global. Os chips LED e produtos de aplicação foram exportados para muitos países da Europa e dos Estados Unidos, e os chips de iluminação semicondutores autodesenvolvidos substituíram as importações, o que promoveu a redução substancial de preços e a promoção e aplicação em larga escala de produtos terminais de iluminação semicondutores. Os benefícios económicos e os efeitos de poupança de energia e redução de emissões foram significativos, apoiando a economia nacional. Desenvolvimento verde e sustentável.

Entende-se que os resultados do projeto levaram a um aumento de quatro vezes na eficiência dos chips LED da China e a uma redução significativa de preços. A unidade concluída pelo projeto pode atingir uma escala de produção anual equivalente a 40 milhões de chips epitaxiais de LED de duas polegadas. Considerando o fator de 4 vezes a eficiência, a economia de custos acumulada pode ultrapassar 330 bilhões de yuans. Uma consideração abrangente da melhoria da tecnologia de embalagem, da longa vida útil dos produtos LED e da redução nos custos de manutenção e custos de padronização provocados pela padronização pode economizar mais de um trilhão de yuans em custos para produtos terminais de iluminação semicondutores.

As principais tecnologias de iluminação semicondutora LED de alta eficiência e longa vida apoiam a estratégia nacional de conservação de energia e redução de emissões. Os resultados deste projeto reduziram efetivamente o consumo de energia dos produtos de iluminação e reduziram a poluição ambiental. A realização do projeto alcançou mais de 180 bilhões de kWh de energia economizada pela iluminação semicondutora. De acordo com o coeficiente de emissão de dióxido de carbono da energia térmica de 0,8kg-CO2 / kWh, as emissões totais de carbono foram reduzidas em mais de 140 milhões de toneladas, apoiando o desenvolvimento sustentável da economia nacional.

Além disso, uma nova geração de fontes de iluminação semicondutoras ecologicamente corretas reduz as emissões de mercúrio durante o uso. De acordo com o padrão nacional "Padrões de qualidade das águas subterrâneas", 3 miligramas de mercúrio podem poluir 60 toneladas de água natural. Ao substituir lâmpadas fluorescentes, lâmpadas economizadoras de energia e outras lâmpadas que contêm mercúrio em grande escala, a poluição do mercúrio no ambiente ecológico pode ser reduzida. Tomando como exemplo a aplicação de demonstração Harbin Ice and Snow World, os resultados do projeto têm sido aplicados desde 2009, substituindo uma média de 200.000 lâmpadas por ano, reduzindo as emissões cumulativas de mercúrio em mais de 36 kg e evitando 720 milhões de toneladas de poluição natural da água. na Bacia do Rio Songhua.

O talento é uma força importante para o desenvolvimento industrial. A pesquisa tecnológica de cadeia completa do projeto promoveu a tecnologia l progresso da indústria de semicondutores de terceira geração na China e cultivo de talentos técnicos de ponta para as indústrias emergentes estratégicas do país. Os dados mostram que mais de 2.000 pessoal técnico-chave de alto nível foram treinados, abrangendo R & D, produção e sistemas de engenharia, formando um escalão de talentos, que estabeleceu uma base para talentos e indústria para o desenvolvimento acelerado da indústria de semicondutores da China.

A tecnologia muda a vida. Quando a tecnologia se aproximar das massas, produzirá enormes benefícios económicos e sociais. A julgar pelos resultados do projeto, o custo geral da iluminação da fonte de luz foi reduzido e a melhoria da vida material e espiritual das pessoas foi alcançada. O avanço tecnológico deste projeto levou a uma queda significativa nos preços. A nova geração de fontes de iluminação semicondutoras entrou em milhões de residências com características significativas, como alta eficiência e economia de energia, alta qualidade de luz, longa vida útil e controle de design de acordo com os requisitos ambientais gerais. A necessidade de fontes de luz seguras e saudáveis ​​impulsionou uma série de aplicações novas e inovadoras. Acelerar o progresso da tecnologia de iluminação de semicondutores e promover a atualização da indústria de iluminação da China.